– Hjärnans utveckling är väl beskriven sedan tidigare och de huvudsakliga celltyperna är kända. Det nya med vår atlas är den höga upplösningen och detaljrikedomen, säger Sten Linnarsson, forskningsledare och professor vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik, Karolinska Institutet, i ett utskick.

I sitt arbete följde forskarna hjärnans utveckling hos mössen från dag sju, då anlaget till hjärnan just bildats, till graviditetens slut dag 18. Med hjälp av enkelcellsteknik – single-cellteknik – kunde de kartlägga hjärnans sammansättning i detalj under fosterutvecklingen: vilka celltyper som finns, hur många celler av varje typ och hur detta förändras i de olika utvecklingsstadierna.

Forskarna studerade även geners aktivitet i varje enskild cell och klassificerade celler baserat på dessa aktivitetsmönster.

Resultatet är en molekylär atlas som exakt visar hur alla celler i hjärnan utvecklas ur det tidiga embryot. Exempelvis kan man se hur tidiga nervstamceller först ökar och sedan minskar i antal, för att ersättas av övergångsformer i flera vågor som till sist mognar till färdiga nervceller.

Forskarna visar även hur tidiga stamcellslinjer förgrenar sig och ger upphov till flera olika typer av mogna celler, ungefär som ett släktträd.

Nästa steg i arbete är att skapa atlaser över människohjärnan, både hos vuxna och under fosterutvecklingen.

– Atlaser som denna är av stor vikt för forskningen om hjärnan, både för att förstå hjärnans funktion och dess sjukdomar. Cellerna är kroppens grundläggande byggstenar och kroppens sjukdomar kommer alltid till uttryck i specifika celler. Gener som orsakar svåra sjukdomar finns i alla kroppens celler, men de orsakar sjukdom bara i specifika celler i hjärnan, säger Sten Linnarsson.